鋼板的液態(tài)金屬原子排列分布情況
固態(tài)金屬或合金具有各自的晶體結(jié)構(gòu)，原子規(guī)則地排列在晶格結(jié)點(diǎn)并在結(jié)點(diǎn)附近小幅振動(dòng)。當(dāng)金屬或合金受熱升溫時(shí)，輸入的熱量使其內(nèi)能增加，原子熱振動(dòng)的振幅增大。當(dāng)溫度達(dá)到熔點(diǎn)時(shí)，晶粒內(nèi)處于結(jié)點(diǎn)上的原子逐漸被激活并在晶體內(nèi)部發(fā)生跳躍。轉(zhuǎn)移出去的原子留下空位。而晶界上的原子比晶粒內(nèi)的原子受到更大的影響，將會(huì)在晶粒表面間互相大量轉(zhuǎn)移，使原有晶粒的晶格結(jié)構(gòu)崩潰而成為失去規(guī)律性排列的原子集團(tuán)。當(dāng)晶粒消失到一定程度時(shí)，金屬或合金失去固定的形狀，轉(zhuǎn)為液體狀態(tài)。這個(gè)使金屬由固態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)橐簯B(tài)所需外部輸入的能量通常稱為熔化潛熱。
金屬或合金的物相變化引起一些物理性質(zhì)的變化。根據(jù)這些物理性質(zhì)變化情況并對(duì)相關(guān)的科學(xué)試驗(yàn)數(shù)據(jù)加以分析，可以推測(cè)或判定兩種物相結(jié)構(gòu)之間存在的一些差異。
對(duì)一些純金屬進(jìn)行物理性質(zhì)測(cè)定表明，大多數(shù)金屬熔化前后體積變化一般不超過(guò)5％，導(dǎo)電和導(dǎo)熱性能變化幅度也有限。X射線衍射測(cè)定發(fā)現(xiàn)，稍高于熔點(diǎn)的液態(tài)金屬與固態(tài)金屬相比，原子平均間距增加1.0％?1.5％。這些現(xiàn)象預(yù)示著接近熔化溫度的金屬液中大部分原子間距并非無(wú)限制地變化，原子之間仍存在著一定的相互作用力。X射線衍射試驗(yàn)還證實(shí)液態(tài)金屬中有許多由十幾個(gè)到幾百個(gè)原子組成的原子集團(tuán)。在集團(tuán)范圍內(nèi)，大體上保持著稍低于熔點(diǎn)的固態(tài)金屬晶體結(jié)構(gòu)的規(guī)律性。每個(gè)原子周圍都存在著出現(xiàn)幾率最高的相鄰原子對(duì)，而且原子聚集比較緊密。遠(yuǎn)離集團(tuán)范圍的原子分布則呈現(xiàn)明顯隨機(jī)性。原子的這種分布狀態(tài)，就是液態(tài)金屬的短程有序性。
堆焊耐磨鋼板在采用堆焊方式生產(chǎn)時(shí)也是將合金液態(tài)化，此時(shí)的耐磨合金以原子液態(tài)排布，在迅速冷卻時(shí)，堆焊層形成高硬度耐磨層，也就是說(shuō)焊絲通過(guò)堆焊熔融方式液態(tài)化，然后才成為真正的復(fù)合耐磨鋼板。